遼寧科技大學材料與冶金學院材料加工測試技術複習

2022-06-23 08:25:26 字數 5141 閱讀 4180

成像襯度:影象中的明暗差異

簡答:1.什麼是測量、誤差?他們是如何分類的?

答:測量:以確定量值為目的的一組操作

分類:1、直接測量和間接測量2、等精度測量和不等精度測量3、靜態測量和動態測量4、精密測量和工程測量

誤差:測量值與平均值之差

分類:1、按誤差表示方法分:絕對誤差和相對誤差

2、按使用條件的滿足程度分:基本誤差和附加誤差

3、按測量的變化速率分:靜態誤差和動態誤差

4、按誤差與本測量的數值關係分:定值誤差、累積誤差、整量化誤差

5、按誤差出現的規律分:系統誤差、隨機誤差、緩變誤差、粗大誤差

2.誤差產生的原因有哪些?

答:一、測量方法方面--方法誤差。二、測量裝置方面--裝置誤差。三、環境方面--環境誤差。四、測量人員方面--人員誤差

3.按誤差出現的規律性來分類:可分為系統誤差、隨機誤差、緩變誤差、粗大誤差

4.說明系統誤差、隨機誤差、緩變誤差、粗大誤差的各自的定義?

答:①系統誤差:相同條件下,多次重複測量同一量時,誤差的大小和符號均保持不變或當條件改變時,按某一確定規律變化的誤差

②隨機誤差:相同條件下,多次重複測量同一量時,誤差的大小和符號發生變化,其值時大時小,符號時正時負,沒有確定的規律,無法控制,也不能事前預知的誤差

③緩變誤差:指數值上隨時間緩慢變化的誤差

④粗大誤差:是誤差值超出規定的誤差,主要由於操作者過失或外界的重大幹擾造成的

5.什麼是有效位數與有效數字?

答:有效位數:有效數字的位數

有效數字:一個資料,從第一個非“0”的數字開始到(包括)最後一位唯一不準確的數字為止。

6.簡述修約規則?

答:修約規則:四捨六入五留雙

1、擬捨棄的數字最後一位小於5時捨去。

2、擬捨棄的數字最後一位大於5或等於5且其後還有非“0”的數字時,則進1即保留末位數再加1。

3、擬捨棄的數學最後一位恰好等於5且其後沒有數字或皆為“0”,則看“5”前面的數字;為奇數時去5進1,為偶數時去5不進,如675.5及87650修約成3位分別為676和876*10平方

7.近似數的計算

(1)156.1+27.5552+1.24+7.555555≈156.1+27.56+1.24+7.56=192.46≈192.5

(2)32.1*56.923*100.22*9.6≈32.1*56.9*100*9.6=1753430.4≈1.8*106

8.實驗資料表示方法:列表法、作圖法、方程法三種

★作圖法步驟:(1)圖紙選擇(2)座標分度與標記(3)描點與作曲線(4)註解或說明。

9.概述相似三定理,並說明你對它的理解

答:相似第一定理:兩個相似現象中,同類物理量成常數比,比值稱相似係數,各相似係數的關係方程與各物理量的關係方程相同

相似第二定理:表示一現象各物理量之間的關係方程式,都可轉換成無量綱方程,無量綱方程的過項,即是相似判據

相似大三定理:在物理方程相同的情況下,若兩次現象的單值條件相似,則這兩現象必定相似

10.選取模擬材料的方法有哪些?

答:(1)塑性模擬相似準則所要求的條件,即幾何力學和物理相似等

(2)材料效能穩定,實驗資料的測量和計算方便可靠

(3)實驗時所需載荷小,試件模具加工方便,可用小噸位裝置進行模擬實驗

(4)能在常溫下模擬高溫塑性變形

(5)易於獲得成本低

11.模擬材料一般有哪些?分別用於什麼樣的模擬?

答:①軟金屬材料:鉛模擬鋼的熱變形,前模擬鋼的冷變形

②黏土類材料:用於室溫下模擬熱鋼的塑性成形

③蠟:藉助石蠟的結晶性觀察內部結晶的變化和流動狀態,模擬薄壁成形件較有利

④高分子材料:模擬金屬的彈性、塑性和黏性

⑤同種實物材料:用於冷塑性成型

模擬鋼的熱鍛時,可用鉛或塑性泥室溫下進行

模擬金屬的塑性變形時,選用塑性泥或石蠟的混合物

12.列舉4種簡單變形試驗的方法?並說明原理?

答:縫隙法:墩粗時根據流入窄縫或小孔的模擬材料的外形成高度定性的判定接觸面正應力的分佈情況

硬度法:冷變形時,變形程度↑加工硬化↑硬度↑,可根據硬度的分佈,判斷變形不均勻的程度

壓痕法:用金屬箔覆蓋在模具上,模壁有小孔。變形時模型材料作用在模壁上的壓力有多大,金屬箔留下的刻痕尺寸就有多大,根據刻痕的大小分佈,判斷壓力的分佈情

疊層法:利用易變形材料製成薄片,落在一起進行模擬實驗。

記憶材料法:利用聚碳酸酯和有機玻璃等具有記憶性的光塑性材料進行塑性變形,然後在部分沒面上畫座標網格,進行退火使其恢復至原來坯料的形狀。再利用恢復後的網格尺寸變化,反向計算塑性應變分佈或進行塑性流動。

13.測試方法有那些?運用了什麼樣的原理?

測試方法:機械測量法,電測法,光測法,聲測法

機械測量法是利用機械器具對被側物理量進行直接測量

電測法是先將被測物理量轉換成電量,在用電測儀表進行測量的方法

光測法是利用光學的基本理論,用試驗的方法去研究物體中的應力應變和位移等力學問題。

聲測法是利用聲波超聲波在介質中的傳播速度和波形衰減情況來估價被測物的質量

14.測量系統的構成,並說出其都有那些動態和靜態特性?

輸入-感測器-測量電路=顯示記錄採集處理

靜態特性:靈敏度線性度滯後

動態特性:動態誤差傳遞函式

感測器的作用:是將感受的物理量按一定的函式關係轉換為電量,以便進一步放大記錄(顯示),實現從非電量到電量的轉換裝置。

15.測量技術在軋鋼生產中的作用有哪些?(四條以上)

(1)利用現代的測試手段,研究和鑑別生產過程中的各種物理現象,對現有裝置,產品質量等進行剖析,以求明確進一步改進方向和改進方案。

(2)摸清現有裝置的負荷水平,保證裝置安全運轉的條件下,充分發揮現有裝置潛力,擴大品種,以達到高產,優質,低耗的目的。

(3)通過大量的測試研究得出相應的計算公式。(軋製力,力矩的計算公式)

(4)通過對測試結果的綜合分析,可為科研人員驗證現有理論和建立新理論,設計人員確定最佳工藝,工藝人員擬定最佳工藝規程等提供科學依據。

(5)通過測定現有裝置或新裝置主要部件受力狀態,運動規律等,從而判斷該裝置的效能是否滿足設計要求。

16.力學試驗的目的是什麼?

⑴確定材料在各種受載條件下的行為,為工程設計提供依據。

⑵材質的比較與檢驗。如具有特定用途的材料的篩選,企業中原材料,半成品或產品的質量控制等。

⑶通過力學行為與金屬內部狀態研究的配合,掌握力學性質變化的基本原理,各種因素影響的本質,為高效能合金的研製提供指導。

⑷以力學試驗作為手段研究金屬內部的變化過程。如應變時效現象,鋼的過冷奧氏體的分解等。

17制約材料力學效能的因素有哪些?

①金屬的力學性質(彈性性質,強度性質,變形性質和斷裂性質)

②使用的外界條件(應力狀態,應變速度,溫度,介質等因素)

③材料的內在狀態(成分,結構,組織,冶歷史等因素)

18.材料試驗機分類有哪些?各自優勢是什麼?

砝碼式液壓式機械式

砝碼式:利用檢定過的砝碼或者再通過槓桿系統載入,該機多用於彈性效能的測量,常規檢驗及蠕變試驗。

液壓式:使用最廣泛,**也很便宜。

機械式:利用齒輪傳動系統驅動的,與液壓式機器比較起來有點是:

⑴夾頭移動的速度比較穩定,可以調節。適於測量對應變速度敏感的性質。

⑵可以實現橫唯一控制,像應力鬆弛試驗等。

⑶它比液壓式機器有大得多的夾頭移動距離。

19.座標網格法是研究金屬塑性變形分佈最廣泛的一種方法,請自行設計測量已知正方體試件應力,應變及其變化情況的實驗。要求詳細寫出具體步驟目的。

目的:運用相似理論進行變形實驗的研究,利用網格法研究金屬在塑性加工中變形和應力的分佈規律。

裝置:wzw-300kn萬能試驗機一套,遊標卡尺一把,鋼板尺一把,畫線工具等。

步驟:將正方體從中間切開,在其中一塊正方形面畫上網格,網格大小根據已知正方體的尺寸確定,使網格尺寸均勻將兩塊試件合在一起。使網格在試件中間豎直方向斷面上,將試件放在萬能試驗機上下錘頭之間,施加一定壓力,是金屬變數達到30%左右,停止載入,卻下試件。

觀察網格變形情況。

20.什麼是金相分析技術?例舉出幾種?

金相分析技術:專門研究金屬顯微組織機器結構的一門技術

傳統顯微技術:1光學顯微鏡2化學分析

現代顯微技術:x射線衍射,電子顯微鏡1.透射電子顯微鏡2.掃描電子顯微鏡3.電子探針顯微分析4.

掃描透射電子顯微鏡

21.材料效能與金相分析技術有哪些聯絡?

材料的效能是由其內部的微觀組織結構所決定的。

材料的顯微組織結構所涉及的內容:

1、顯微化學成分

2、晶體結構與晶體缺陷

3、晶粒大小與形態

4、相的成分,結構形態,含量及分佈

5、介面

6、位向關係

7、夾雜物

8、內應力

22.光學顯微鏡有哪些結構?各部分作用是什麼?

光學照明系統:提供光源

物鏡:實現對物體的放大

目鏡:實現對物體的放大

載物臺:存放實驗試件

23.簡述電阻應變片工作原理

答:電阻應變片的高年工作原理是基於金屬電阻絲的電阻應變效應。用應變片測量或應力時,在外力作用下,被測量物件產生微小機械變形,應變片隨其發生相應的變化,同時,應變片電阻也發生相應變化。

當測得應變片電阻值的變化量△r時,便可得到被測物件的應變值ε 。根據應力和應變的關係,得到應力值σ為:σ=eε 式中σ—試件的應力:

ε—試件的應變 z—試件材料的彈性模量(kg/mm2)

由此可知,應力σ正比於應變ε,而試件應變又正比於電阻值的變化△r,所以應力正比於電阻值的變化。

24.透射電子顯微鏡:

①電子照明系統:成像系統提供一束亮度高,相干性好的照明光源

②成像系統;獲得最高解析度本領,最佳質量的影象

③顯示系統:觀察記錄

④電器系統:提供加速電壓和透鏡電流

25.掃描電子顯微鏡:

1)電子光學系統:獲得掃描電子束

2)試樣室:容納,移動,傾斜,旋轉試樣

3)電源系統:提供電源

4)顯示系統:觀察記錄

26.畫出電阻應變片的結構,並說明各部分名稱及作用

1)粘結層:將電阻絲與基底黏貼在一起

2)敏感柵:應變片的轉換元件

3)基體(基底):將感測器彈性體的應變傳遞到敏感柵的中間介質,並起到電阻絲和彈性體間的絕緣作用

4)覆蓋層:保護電阻絲作用

5)引線:作為連線測量導線之用的引出線。

6)試件